基于ARM的嵌入式以太网在波前监控系统中的实现

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1、分类号密级UDC编号中国科学院研究生院硕士学位论基于ARM的嵌入式以太网在波前监控系统中的实现马力方指导教师许冰研究员论文提交日期2008512论文答辩日期2008・6・6培养单位中国科学院光电技术研究所学位授予单位.中国科学院研究生院答辩委员会主席本人申明本人郑重申明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明

2、的法律责任由本人承担。论文作者签名：口期：2008・5・14关于学位论文使用授权的声明本人完全了解中国科学院光电技术研究所有关保留、使用学位论文的规定，同意中国科学院光电技术研究所保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院光电技术研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名:导师签名：日期：2008-5-14摘要在自适应光学系统中，波前

3、监控系统提供了人机交互的平台，是自适应光学系统的重要组成部分。而合适的总线传输方式则是监控系统快速、准确的获得监控信息的保障。本论文在自适应波前监控系统中，设计并实现了基于ARM嵌入式系统的以太网传输方式。并配合图像釆集卡，完成图像数据的采集、缓存、通过网络上传到监控主机的工作。与目前所用波前监控系统屮应用的PCI并行总线传输方式比较,以太网串行总线传输方式的应用，使图像采集卡与监控主机之间的信息交互在物理上更加简洁，在性能上更加稳定。本文介绍了嵌入式系统和嵌入式操作系统的定义和特点。详细阐述了在波前监

4、控系统中，基于ARM的以太网传输方式的设计过程，主要内容包括；硬件电路原理图和PCB设计；图像采集模块程序设计；嵌入式Linux操作系统和文件系统的编译和移植；以太网传输模块设计；SRAM驱动设计等。搭建了实验平台，通过对图像数据从图像釆集卡到监控机传输速率的检测，证实了方案的可行性。实验表明，该设计体现了在波前监控系统中，图像采集和基于ARM以太网传输的主要功能和特征。此外，这种在自适应光学监控系统屮引入嵌入式微处理器的尝试，对实现整个波前处理和监控系统的小体积、低功耗、高性能和远程控制，有着重要的探

5、索和铺垫作用。关键词：波前监控系统图像采集ARMLinux以太网作者签名：ABSTRACTWave-frontsupervisorysystemistheimportantpartoftheAdaptiveOptics(AO)becauseitisusedastheman-machineinteractivesystcm.Andtherighttransmissionbusisverynecessaryformakingthesupervisorysystemgettheinformationrapid

6、lyandexactly.ThispaperdesignsandachievestheEthernetbasedonARM-embeddedsystem.Furthermore,itachievesthejobofcapturing,storingandtransmittingtheimagedatatothesupervisoryPC.ComparingwiththePCIparalleltransmissionbus,theEthernetserialtransmissionappliedtothe

7、Wave-frontsupervisorysystemwillmakethetransmissionbetweentheimagegrabberandthesupervisorycomputermoresimpleandsteady.Thispaperintroducesthedefinitionandthecharactcristicoftheembeddedsystemandtheembeddedoperatingsystemrespectively,andexpatiatesthedesignpr

8、ocessoftheEthernettransmissionintheWave-frontsupervisorysystem,including:thedesignofSchematicandPCBlayout;thedesignoftheimagecapturingprogram;compilingandtransplantingembeddedLinuxkernel;compilingandtransplantingthefilesys